浅谈大厚度湿陷性黄土送电线路勘察

浅谈大厚度湿陷性黄土送电线路勘察

张国俊

中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司沈阳110179

湿陷性黄土是非饱和的欠压密特殊性岩土，具有大孔隙和垂直节理，作为建筑物地基，遇水浸湿后结构破坏，产生的附加变形影响工程的安全和正常使用。在我院喜获哈密—郑州±800千伏特高压直流输电工程16标段“窨子山-水磨坪村东”标段勘察设计任务后，如何准确地勘察线路沿线的黄土湿陷特性就成为了一个难题。

1.黄土分区

我国的湿陷性黄土分布很广，约占世界黄土分布总面积的4.9％，大厚度湿陷性黄土受各地区堆积环境、地理位置、地质和气候条件的影响，其堆积厚度、土的工程特性（如湿陷性等）都有明显的差异。根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025－2004附录A中的中国湿陷性黄土分区图，我国的大厚度湿陷性黄土主要分布在I-陇西地区和II-陇东陕北晋西地区；Ⅲ一关中地区、IV一山西冀北地区以及河南（豫西）地区的高阶地上也有大面积分布。从地貌上看，主要分布于黄土塬、梁、峁及河流高阶地区，其厚度10～50m不等。从地理区域位置上看，我院所中标段处于II-陇东陕北晋西地区，该区内自重湿陷性黄土分布广泛，湿陷性黄土层厚度通常大于10m，地基湿陷等级一般为Ⅲ~IV级，湿陷性较敏感。

2.规范要求湿陷性黄土场地勘察深度

（1）《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ25－90规定第2.2.3条：勘探点的深度，除应大于地基压缩层的深度外，对非自重湿陷性黄土场地还应大于基础底面下5m；对自重湿陷性黄土场地，应根据地区和湿陷性黄土层的厚度确定，当基础底面下的湿陷性黄土层度大于10m时，对陇西地区和陇东陕北地区，不应小于基础底面下15m，对其它地区不应小于基础底面下10m。对甲、乙类建筑并应有一定数量的取土勘探点穿透湿陷性黄土层。

（2）《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025－2004规定第4.1.l条：在湿陷性黄土场地进行岩土工程勘察应查明下列内容，并应结合建筑物的特点和设计要求，对场地、地基作出评价，对地基处理措施提出建议。

①黄土地层的时代、成因；

②湿陷性黄土层的厚度；

③湿陷系数、自重湿陷系数和湿陷起始压力随深度的变化；

④场地湿陷类型和地基湿陷等级的平面分布；

⑤变形参数和承载力；

⑥地下水等环境水的变化趋势；

⑦其他工程地质条件

第4.2.4条：勘探点的深度应大于地基压缩层的深度，并应符合表1的规定或穿透湿陷性黄土层。

3.实际工程应用规范存在的问题

送电线路勘察不同于固定场地勘察，送电线路路径长，跨越的地貌单元多，每级塔便是一个勘察场地。由于沿线黄土作用发育强烈，有些塔位位于黄土梁、峁及河流高阶地上，勘察时钻机设备难以到位，人工开挖探井深度一般只能在10~15m之间，无法完全满足规范要求，勘探孔的深度就成为一个问题，而勘探孔深对于确定场地地基的湿陷等级至关重要。

首先，勘探孔的深度对△ZS和△S计算至关重要，孔的深浅直接影响到场地类型与地基等级的评价。勘探孔深不同，同一场地计算出的场地湿陷等级也不同。其次，直接影响到设计的处理厚度。按规范GB50025－2004第6章“地基处理”的规定，为满足设计要求，甲类建筑应全部消除湿陷性，穿透湿陷性土层。乙丙类建筑部分消除湿陷性，自重湿陷性场地以湿陷性土层厚度和剩余湿陷性控制，也应穿透湿陷性土层。但在大厚度湿陷性黄土场地，孔深很难做到穿透湿陷性土层，孔深怎样确定存在许多疑惑。

4.关于勘探孔深度的确定的想法

（1）规范的规定是许多工程经验与事故教训的总结，应该遵守，但要视具体情况灵活运用。

（2）对重要的终端塔、转角塔、易浸水塔位等具备勘察条件的塔位，所有的勘探孔都穿透自重湿陷性黄土层。

（3）对不同的地貌单元分段进行勘察，对每一小段选取代表性塔位，穿透自重湿陷性黄土层，其余塔位控制住地层即可。一般直线塔，勘探孔深度应大于他表水可能下渗的深度。水的下渗深度与土的成分、渗透性、水量大小及渗透时间有关，应根据地区经验和塔位的具体情况来综合确定，满足规范要求。

（4）对大跨越塔位等特殊或特别重要的高层建筑应专门研究其勘探孔深度。

（5）勘探孔的深度应考虑到周边水文地质等环境条件的改变（地下水位升降或人工湖蓄水等）对场地湿陷性土层的影响（自重湿陷变形、湿陷变形、强度降低等）。尤其是在黄土梁峁区进行岩土工程项目时，不仅要考虑当前工程建设时的岩土工程问题，而且应从工程项目的可持续性出发，高度重视研究工程与项目可能引起的环境改变，甚至环境恶化的可能性或带来的工程灾害的预测与防治问题进行认真的研究评估。

（6）在自重湿陷性和湿陷性土层分布下限深度难以查明的情况下，对湿陷性土层进行部分处理时，建议设计加大地基处理的外放尺寸，加强严格防水措施，并采取结构措施。